CN116802346B - 镀覆装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供能够抑制基板的镀覆品质因出自阳极的气泡而恶化的技术。镀覆模块(400)包括：镀覆槽(10)，其构成为收容镀覆液；阳极(13)，其配置于镀覆槽(10)内；基板支架(20)，其构成为保持使被镀覆面朝向下方以便与阳极(13)对置的基板(Wf)；膜模块(40)，其具有将镀覆槽(10)内划分为阳极室(11)和阴极室(12)的第1膜(41)、及配置于第1膜(41)与阳极(13)之间的第2膜(42)；以及管部件(31)，其将镀覆槽(10)内的比阳极(13)靠下方的第1区域(R1)以及第1膜(41)与第2膜(42)之间的第2区域(R2)连通。
Description
技术领域
本申请涉及镀覆装置。
背景技术
作为镀覆装置的一个例子，公知有杯式的电解镀覆装置。杯式的电解镀覆装置具备：镀覆槽，其收容镀覆液；阳极，其配置于镀覆槽；以及基板支架，其与阳极对置并在使被镀覆面朝向下方的状态下保持基板。电解镀覆装置通过使基板浸渍于镀覆液，在基板与阳极之间施加电压，从而使导电膜在基板的被镀覆面析出。
例如，如专利文献1所公开的那样，公知有在杯式的电解镀覆装置中，在镀覆槽的内部设置隔膜。该隔膜将镀覆槽的内部划分为配置有阳极的阳极室和配置有基板的阴极室。
专利文献1：日本特开2008-19496号公报
在上述那样的具有隔膜的杯式的镀覆装置中，存在产生出自阳极的气泡并在镀覆液中上升，从而附着并滞留于隔膜的下表面的情况。在这种情况下，存在基板的镀覆品质因滞留于隔膜的下表面的气泡而恶化的担忧。
针对该点，也考虑将气泡难以滞留的膜追加设置于隔膜与阳极之间。在这种情况下，需要在隔膜与追加的膜之间的区域充满镀覆液。为了向上述膜间的区域注入镀覆液，考虑在追加的膜形成孔等流路，但在这种情况下，气泡从该流路进入膜间的区域，从而存在滞留于隔膜的下表面的担忧。
发明内容
因此，本申请的目的之一在于提供能够抑制基板的镀覆品质因出自阳极的气泡而恶化的技术。
根据一个实施方式，公开一种镀覆装置，包括：镀覆槽，其构成为收容镀覆液；阳极，其配置于镀覆槽内；基板支架，其构成为保持使被镀覆面朝向下方以便与上述阳极对置的基板；膜模块，其具有将上述镀覆槽内划分为阳极室和阴极室的第1膜、及配置于上述第1膜与上述阳极之间的第2膜；以及管部件，其将上述镀覆槽内的比上述阳极靠下方的第1区域以及上述第1膜与上述第2膜之间的第2区域连通。
附图说明
图1是表示本实施方式的镀覆装置的整体结构的立体图。
图2是表示本实施方式的镀覆装置的整体结构的俯视图。
图3是示意性地表示本实施方式所涉及的镀覆模块的结构的图。
图4是用于对本实施方式所涉及的供给/排放口的详情进行说明的示意图。
图5是本实施方式所涉及的膜模块的示意性的分解立体图。
图6是图3的A1部分的示意性的放大剖视图。
图7是本实施方式所涉及的第1膜的示意性的俯视图。
图8是本实施方式所涉及的第1支撑部件的示意性的俯视图。
图9是本实施方式所涉及的第2膜以及第2支撑部件的示意性的俯视图。
图10是示意性地表示图9的B1-B1线截面的剖视图。
图11是本实施方式所涉及的第1密封部件的示意性的俯视图。
图12是本实施方式所涉及的第2密封部件或第3密封部件的示意性的俯视图。
图13是图3的A2部分的示意性的放大剖视图。
图14是图13的A4部分的示意性的放大图。
图15是示意性地表示本实施方式的管部件的设置方式的俯视图。
图16是示意性地表示变形例的管部件的配置方式的俯视图。
图17是示意性地表示变形例的管部件的配置方式的俯视图。
具体实施方式
以下，参照附图，对本发明的实施方式进行说明。在以下说明的附图中，对相同或者相当的结构要素标注相同的附图标记，并省略重复的说明。
＜镀覆装置的整体结构＞
图1是表示本实施方式的镀覆装置的整体结构的立体图。图2是表示本实施方式的镀覆装置的整体结构的俯视图。如图1、图2所示，镀覆装置1000具备：装载口100、搬送机器人110、对准器120、预湿模块200、预浸模块300、镀覆模块400、清洗模块500、旋干机600、搬送装置700以及控制模块800。
装载口100是用于向镀覆装置1000搬入收纳于未图示的FOUP等盒的基板或者从镀覆装置1000向盒搬出基板的模块。在本实施方式中，4台装载口100沿水平方向排列配置，但装载口100的数量以及配置是任意的。搬送机器人110是用于搬送基板的机器人，构成为在装载口100、对准器120、预湿模块200以及旋干机60之间交接基板。搬送机器人110以及搬送装置700能够当在搬送机器人110与搬送装置700之间交接基板时经由未图示的临时载置台进行基板的交接。
对准器120是用于使基板的定向平面、凹口等的位置与规定的方向相匹配的模块。在本实施方式中，2台对准器120沿水平方向排列配置，但对准器120的数量以及配置是任意的。预湿模块200利用纯水或者脱气水等处理液使镀覆处理前的基板的被镀覆面湿润，由此将形成于基板表面的图案内部的空气置换成处理液。预湿模块200构成为实施在镀覆时将图案内部的处理液置换成镀覆液由此容易向图案内部供给镀覆液的预湿处理。在本实施方式中，2台预湿模块200沿上下方向排列配置，但预湿模块200的数量以及配置是任意的。
预浸模块300构成为实施利用硫酸、盐酸等处理液将形成于例如镀覆处理前的基板的被镀覆面的晶种层表面等所存在的电阻较大的氧化膜蚀刻除去而对镀覆基底表面进行清洗或者使其活性化的预浸处理。在本实施方式中，2台预浸模块300沿上下方向排列配置，但预浸模块300的数量以及配置是任意的。镀覆模块400对基板实施镀覆处理。在本实施方式中，存在两组沿上下方向排列配置3台且沿水平方向排列配置4台的12台镀覆模块400，从而设置有合计24台镀覆模块400，但镀覆模块400的数量以及配置是任意的。
清洗模块500构成为为了除去残留于镀覆处理后的基板的镀覆液等而对基板实施清洗处理。在本实施方式中，2台清洗模块500沿上下方向排列配置，但清洗模块500的数量以及配置是任意的。旋干机600是用于使清洗处理后的基板高速旋转并干燥的模块。在本实施方式中，2台旋干机沿上下方向排列配置，但旋干机的数量以及配置是任意的。搬送装置700是用于在镀覆装置1000内的多个模块之间搬送基板的装置。控制模块800构成为控制镀覆装置1000的多个模块，能够由例如具备与操作人员之间的输入输出接口的通常的计算机或者专用计算机构成。
对镀覆装置1000的一系列的镀覆处理的一个例子进行说明。首先，向装载口100搬入收纳于盒的基板。接着，搬送机器人110从装载口100的盒取出基板，并向对准器120搬送基板。对准器120使基板的定向平面、凹口等的位置与规定的方向相匹配。搬送机器人110将由对准器120调整了方向的基板向预湿模块200交接。
预湿模块200对基板实施预湿处理。搬送装置700将被实施了预湿处理的基板向预浸模块300搬送。预浸模块300对基板实施预浸处理。搬送装置700将被实施了预浸处理的基板向镀覆模块400搬送。镀覆模块400对基板实施镀覆处理。
搬送装置700将被实施了镀覆处理的基板向清洗模块500搬送。清洗模块500对基板实施清洗处理。搬送装置700将被实施了清洗处理的基板向旋干机600搬送。旋干机600对基板实施干燥处理。搬送机器人110从旋干机600接受基板，将实施了干燥处理的基板向装载口100的盒搬送。最后，从装载口100搬出收纳了基板的盒。
＜镀覆模块的结构＞
接下来，对镀覆模块400的结构进行说明。本实施方式中的24台镀覆模块400为同一结构，因此仅对1台镀覆模块400进行说明。
图3是示意性地表示本实施方式所涉及的镀覆装置1000中的一个镀覆模块400的结构的图。本实施方式所涉及的镀覆装置1000是杯式的镀覆装置。本实施方式所涉及的镀覆装置1000的镀覆模块400具备：镀覆槽10、基板支架20、旋转机构22、升降机构24、电场调整块30、膜模块40。
镀覆槽10由在上方具有开口的有底的容器构成。具体而言，镀覆槽10具有底壁10a和从该底壁10a的外缘向上方延伸的侧壁10b，该侧壁10b的上部开口。另外，镀覆槽10的侧壁10b的形状没有特别限定，但本实施方式所涉及的侧壁10b作为一个例子而具有圆筒形状。在镀覆槽10的内部存积有镀覆液Ps。在镀覆槽10的侧壁10b的外侧配置有用于存积从侧壁10b的上端溢流的镀覆液Ps的溢流槽19。
作为镀覆液Ps，只要是包含构成镀覆皮膜的金属元素的离子的溶液即可，其具体例没有特别限定。在本实施方式中，作为镀覆处理的一个例子，使用铜镀覆处理，作为镀覆液Ps的一个例子，使用硫酸铜溶液。
此外，在本实施方式中，镀覆液Ps包含规定的镀覆添加剂。作为该规定的镀覆添加剂的具体例，在本实施方式中，使用“非离子系的镀覆添加剂”。另外，非离子系的镀覆添加剂是指在镀覆液Ps中没有示出离子性的添加剂。
在镀覆槽10的内部配置有圆板形状的阳极13。此外，阳极13配置成在水平方向上延伸。阳极13的具体种类没有特别限定，可以是不溶解阳极，也可以是溶解阳极。在本实施方式中，作为阳极13的一个例子，使用不溶解阳极。该不溶解阳极的具体种类没有特别限定，能够使用铂、氧化铱等。另外，也可以在阳极13与后述的膜模块40的第2膜42之间配置有阳极遮罩。
在镀覆槽10的内部的后述的阴极室12配置有离子电阻体14。具体而言，离子电阻体14设置于阴极室12的比膜模块40靠上方且比基板Wf靠下方的部位。离子电阻体14是能够成为阴极室12中的离子的移动的电阻的部件，为了实现形成于阳极13与基板Wf之间的电场的均匀化而设置。
离子电阻体14由具有以贯通离子电阻体14的下表面和上表面的方式设置的多个贯通孔15的板部件构成。该多个贯通孔15设置于离子电阻体14的冲孔区域PA(俯视为圆形的区域)的部分。离子电阻体14的具体材质没有特别限定，但在本实施方式中，作为一个例子，使用聚醚醚酮等树脂。
镀覆模块400具有离子电阻体14，从而能够实现形成于基板Wf的镀覆皮膜(镀覆层)的膜厚的均匀化。
电场调整块30由环状的部件构成。此外，电场调整块30配置于阴极室12的比离子电阻体14靠下方且比膜模块40靠上方。具体而言，本实施方式所涉及的电场调整块配置于后述的第1支撑部件43的上表面。
如后述的图13所示，电场调整块30的内周壁的内径D2成为比离子电阻体14的冲孔区域PA的外径D1小的值。换言之，电场调整块30的内周壁位于在离子电阻体14的径向上比在离子电阻体14的径向上配置于最外侧的贯通孔15靠内侧。
电场调整块30具有调整阴极室12的电场的功能。具体而言，电场调整块30抑制电场在基板Wf的外缘集中，对阴极室12的电场进行调整，以便形成于基板Wf的镀覆皮膜的膜厚成为均匀。电场调整块30的具体材质没有特别限定，但在本实施方式中，作为一个例子，使用聚醚醚酮等树脂。
镀覆模块400具备电场调整块30，从而能够调整阴极室12的电场，因此能够有效地实现镀覆皮膜的膜厚的均匀化。
另外，优选预先准备具有不同的内径D2的多种电场调整块30。在这种情况下，只要从该多种电场调整块30中选择具有所希望的内径D2的电场调整块30，将该选择出的电场调整块30配置于镀覆槽10即可。
上述的离子电阻体14、电场调整块30不是本实施方式所必需的部件，镀覆模块400也能够成为不具备这些部件的结构。
参照图3，膜模块40在镀覆槽10的内部配置于阳极13与基板Wf(阴极)之间的部位(具体而言，在本实施方式中，为阳极13与离子电阻体14之间的部位)。在镀覆槽10的内部，将比膜模块40的后述的第1膜41靠下方的区域称为阳极室11，将比第1膜41靠上方的区域称为阴极室12。上述的阳极13配置于阳极室11。该膜模块40的详情将后述。
基板支架20将作为阴极的基板Wf保持为基板Wf的被镀覆面(下表面)与阳极13对置。基板支架20与旋转机构22连接。旋转机构22是用于使基板支架20旋转的机构。旋转机构22与升降机构24连接。升降机构24由在上下方向上延伸的支柱26支承。升降机构24是用于使基板支架20以及旋转机构22升降的机构。另外，基板Wf以及阳极13与通电装置(未图示)电连接。通电装置是用于在执行镀覆处理时使电流在基板Wf与阳极13之间流动的装置。
在镀覆槽10设置有用于向阳极室11供给镀覆液Ps的阳极室用供给口16、和用于从阳极室11向镀覆槽10的外部排出镀覆液Ps的阳极室用排出口17。本实施方式所涉及的阳极室用供给口16作为一个例子配置于镀覆槽10的底壁10a。阳极室用排出口17作为一个例子配置于镀覆槽10的侧壁10b。此外，阳极室用排出口17设置于镀覆槽10的两个部位。另外，阳极室用排出口17的详情将后述。
从阳极室用排出口17排出的镀覆液Ps暂时存积于阳极室用的储液罐，之后再次从阳极室用供给口16供给至阳极室11。
在镀覆槽10设置有阴极室12用的供给/排放口18。供给/排放口18是“阴极室12用的镀覆液Ps的供给口”与“阴极室12用的镀覆液Ps的排放口”合体的结构。
即，在向阴极室12供给镀覆液Ps时，该供给/排放口18作为“阴极室12用的镀覆液Ps的供给口”发挥功能，从该供给/排放口18将镀覆液Ps供给至阴极室12。另一方面，在从阴极室12排出镀覆液Ps时，该供给/排放口18作为“阴极室12用的镀覆液Ps的排放口”发挥功能，从该供给/排放口18排出阴极室12的镀覆液Ps。
具体而言，在本实施方式所涉及的供给/排放口18连接有流路切换阀(未图示)。通过基于该流路切换阀的流路的切换，供给/排放口18选择性地进行向阴极室12供给镀覆液Ps与将阴极室12的镀覆液Ps向镀覆槽10的外部排出。
图4是用于对供给/排放口18的详情进行说明的示意图。具体而言，图4图示了镀覆槽10的示意性的俯视图，并且图4的一部分(A3部分)也图示了供给/排放口18的周边结构的示意性的主视图。另外，在图4中，省略了离子电阻体14、电场调整块30、后述的第1支撑部件43以及第1密封部件45的图示。
如图4所示，本实施方式所涉及的供给/排放口18设置于镀覆槽10的侧壁10b。此外，供给/排放口18设置为从后述的第1膜41的延伸部位41a至供给/排放口18为止的高度(H)成为20mm以内。即，该高度(H)可以为0mm(在这种情况下，供给/排放口18配置于第1膜41的延伸部位41a的正上方)，或者也可以为20mm，或者也可以是从大于0mm且小于20mm的范围选择出的任意的值。
根据该结构，能够从阴极室12容易地排出阴极室12的镀覆液Ps。
另外，供给/排放口18的结构不限定于上述的结构。若列举其他一个例子，则镀覆模块400也可以取代供给/排放口18而单独地具备“阴极室12用的镀覆液Ps的供给口”以及“阴极室12用的镀覆液Ps的排放口”。
在执行向基板Wf的镀覆处理时，首先，旋转机构22使基板支架20旋转，并且升降机构24使基板支架20向下方移动，而使基板Wf浸渍于镀覆槽10的镀覆液Ps(阴极室12的镀覆液Ps)。接着，通过通电装置，使电流在阳极13与基板Wf之间流动。由此，在基板Wf的被镀覆面形成有镀覆皮膜。
另外，在执行向基板Wf的镀覆处理时，供给/排放口18不发挥作为“阴极室12用的镀覆液Ps的排放口”的功能。具体而言，在执行镀覆处理时，阴极室12的镀覆液Ps从镀覆槽10的侧壁10b的上端溢流而暂时存积于溢流槽19。在镀覆处理结束后，从阴极室12排出阴极室12的镀覆液Ps，在使阴极室12的镀覆液Ps为空的情况下，供给/排放口18成为开阀状态，作为“阴极室12用的镀覆液Ps的排放口”发挥功能，镀覆液Ps从供给/排放口18排出。
然而，在本实施方式那样的杯式的镀覆装置1000中，因某种原因，存在在阳极室11产生气泡Bu(该附图标记记载于后述的图13)的情况。具体而言，如本实施方式那样，在使用不溶解阳极作为阳极13的情况下，在执行镀覆处理时(通电时)，在阳极室11基于以下的反应式而产生氧气(O2)。在这种情况下，该产生的氧气成为气泡Bu。
2H2O→O2+4H++4e-
如上述那样，当在阳极室11产生了气泡Bu的情况下，假设该气泡Bu整体地滞留在膜模块40的下表面(具体而言，为后述的第2膜42的下表面)的情况下，存在该气泡Bu隔断电场的担忧。在这种情况下，存在基板Wf的镀覆品质恶化的担忧。因此，在本实施方式中，为了应对这样的问题，使用以下说明的技术。
图5是膜模块40的示意性的分解立体图。图6是图3的A1部分的示意性的放大剖视图。本实施方式所涉及的膜模块40具备：第1膜41、第2膜42、第1支撑部件43(即“第1膜用支撑部件”)、第2支撑部件44(即“第2膜用支撑部件”)、第1密封部件45、第2密封部件46、第3密封部件47。膜模块40的这些结构部件使用螺栓等紧固部件固定于镀覆槽10的侧壁10b的规定部位(即，固定有膜模块40的被固定部位)。
图7是第1膜41的示意性的俯视图。图8是第1支撑部件43的示意性的俯视图。图9是第2膜42以及第2支撑部件44的示意性的俯视图。图10是示意性地表示图9的B1-B1线截面的剖视图。图11是第1密封部件45的示意性的俯视图。图12是第2密封部件46(或第3密封部件47)的示意性的俯视图。图13是图3的A2部分的示意性的放大剖视图。
第1膜41是将镀覆槽10内划分为配置有阳极13的阳极室11和配置有基板Wf的阴极室12的膜。具体而言，第1膜41是构成为允许镀覆液Ps所含的离子种(其包含金属离子)通过第1膜41，并且抑制镀覆液Ps所含的非离子系的镀覆添加剂通过第1膜41的膜。具体而言，第1膜41具有多个微小的孔(微小孔)(省略了该微小孔的图示)。该多个孔的平均直径为纳米尺寸(即，1nm以上999nm以下的尺寸)。由此，允许包含金属离子的离子种(其为纳米尺寸)通过第1膜41的多个微小孔，另一方面，抑制非离子系的镀覆添加剂(其比纳米尺寸大)通过第1膜41的多个微小孔。作为这样的第1膜41，例如能够使用离子交换膜。若列举第1膜41的具体产品名，则例如可举出CHEMOURS公司制的全氟磺酸膜(Nafion膜)等。
如本实施方式那样，镀覆模块400具备第1膜41，从而能够抑制阴极室12的镀覆液Ps所含的非离子系的镀覆添加剂向阳极室11移动。由此，能够实现阴极室12的镀覆添加剂的消耗量的减少。
如图7所示，第1膜41具备延伸部位41a和倾斜部位41b。延伸部位41a在水平方向上延伸。具体而言，延伸部位41a通过阳极室11的中心并且在水平方向上(作为一个例子为Y方向)延伸。此外，延伸部位41a由具有规定宽度(X方向的长度)的面构成。
倾斜部位41b以延伸部位41a为起点在远离延伸部位41a的方向上向一侧(X方向侧)以及另一侧(-X方向侧)延伸，并且以随着远离延伸部位41a而位于上方的方式倾斜。作为其结果，本实施方式所涉及的第1膜41在主视时(在从Y方向辨认的情况下)具有“V字状”的外观形状。另外，本实施方式所涉及的倾斜部位41b的外缘成为圆弧状。具体而言，倾斜部位41b的外缘成为该外缘的一部分与延伸部位41a的两端(Y方向侧的端部以及-Y方向侧的端部)连接的圆弧状。作为其结果，在俯视时，第1膜41成为大致圆形。
另外，若列举第1膜41的倾斜部位41b相对于水平方向的倾斜角度的一个例子，则作为该倾斜角度，例如能够使用2度以上的值，具体而言，能够使用2度以上45度以下的值。
如图8所示，第1支撑部件43是用于支承第1膜41的部件。具体而言，第1支撑部件43具备支承第1膜41的延伸部位41a的第1部位43a、和支承第1膜41的倾斜部位41b的外缘的第2部位43b。第1部位43a在水平方向上延伸。具体而言，第1部位43a通过阳极室11的中心，并且在水平方向(作为一个例子为Y方向)上延伸。此外，第2部位43b由环状的部件构成，并且以随着远离第1部位43a而位于上方的方式倾斜。
此外，本实施方式所涉及的第1部位43a位于第1膜41的上方，并从上侧支承第1膜41。
如图5所示，第1密封部件45是夹持在第1膜41与第1支撑部件43之间的密封部件。这样，在第1膜41与第1支撑部件43之间配置有第1密封部件45，从而第1膜41与第1支撑部件43成为相互非接触的状态。
如图11所示，第1密封部件45具备延伸密封部位45a和外缘密封部位45b。延伸密封部位45a在水平方向上延伸，并夹持在第1膜41的延伸部位41a与第1支撑部件43的第1部位43a之间。外缘密封部位45b夹持在第1膜41的倾斜部位41b的外缘与第1支撑部件43的第2部位43b之间。
参照图5以及图6，第2膜42以不与第1膜41接触的方式，配置于第1膜41与阳极13之间、即配置于比第1膜41靠下方且比阳极13靠上方的部位。由此，镀覆槽10内(阳极室11内)被区分为比阳极13靠下方的区域、第1膜41与第2膜42之间的区域、第2膜42与阳极13之间的区域。以下，将比阳极13靠下方的区域称为“第1区域R1”，将第1膜41与第2膜42之间的区域称为“第2区域R2”，将第2膜42与阳极13之间的区域称为“第3区域R3”。
参照图5、图6、图9以及图10，本实施方式所涉及的第2膜42与第2支撑部件44接合。具体而言，本实施方式所涉及的第2膜42作为一个例子与第2支撑部件44的下表面接合。
第2膜42是构成为允许镀覆液Ps所含的离子种(包含金属离子的离子种)通过第2膜42，并且抑制气泡Bu通过第2膜42的膜。具体而言，第2膜42具有多个微小孔(省略了该微小孔的图示)。该多个微小孔的平均直径为纳米尺寸。由此，允许包含金属离子的离子种通过第2膜42的微小孔，另一方面，抑制气泡Bu(其比纳米尺寸大)通过第2膜42的微小孔。
第2膜42优选使用与第1膜41不同种类的膜。例如，第2膜42能够成为材质、表面特性(疏水性、亲水性等)、表面粗糙度、微小孔的尺寸、密度等与第1膜41不同的膜。作为一个实施方式，作为第1膜41，能够使用抑制镀覆液Ps所可能包含的镀覆添加剂的移动的性能优异的膜，作为第2膜42，能够使用气泡Bu难以附着的气泡Bu的流动特性优异的膜。另外，该第2膜42的微小孔的平均直径的大小也可以比第1膜41的微小孔的平均直径大。
另外，若列举第2膜42的微小孔的平均直径的大小的一个例子，则可举出从数十nm～数百nm的范围中选择出的值(若列举该一个例子，则例如从10nm～300nm的范围中选择出的值)。此外，第2膜42的表面粗糙度较小在气泡Bu难以附着这点优选。此外，第2膜42的表面为亲水性的情况与为疏水性的情况相比，在气泡Bu难以附着这点优选(通常，气泡Bu为疏水性)。若列举第2膜42的具体产品名，则例如可举出株式会社汤浅薄膜系统(Yuasa MembraneSystems Co.,Ltd.)制的“镀覆用电解隔膜”等。
本实施方式的镀覆模块400使用第1膜41以及第2膜42这两种离子透过性的膜。根据膜的种类，离子透过性、添加剂的透过性、气泡的附着性等分别不同，若仅靠1种膜则存在难以发挥镀覆模块400所期望的功能的情况。因此，在本实施方式的镀覆模块400中，通过使用性质不同的两种离子透过性的膜，能够实现镀覆模块400的整体的功能的提高。
参照图3、图9以及图10，第2膜42具备倾斜部位42b，上述倾斜部位42b相对于水平方向倾斜，并且以随着从阳极室11的中央侧朝向阳极室11的外缘侧而位于上方的方式倾斜。
具体而言，本实施方式所涉及的第2膜42具备上述的倾斜部位42b和在水平方向上延伸的延伸部位42a。倾斜部位42b以延伸部位42a为起点在远离延伸部位42a的方向上向一侧(X方向侧)以及另一侧(-X方向侧)延伸，并且以随着远离延伸部位42a而位于上方的方式倾斜。作为其结果，本实施方式所涉及的第2膜42在主视时(在从Y方向辨认的情况下)具有“V字状”的外观形状。
另外，若列举第2膜42的倾斜部位42b相对于水平方向的倾斜角度的一个例子，则作为该倾斜角度，例如能够使用2度以上的值，具体而言，能够使用2度以上45度以下的值。
另外，本实施方式所涉及的倾斜部位42b的外缘成为圆弧状。具体而言，倾斜部位42b的外缘成为该外缘的一部分与延伸部位42a的两端(Y方向侧的端部以及-Y方向侧的端部)连接的圆弧状。作为其结果，第2膜42在俯视时成为大致圆形。此外，本实施方式所涉及的第2膜42的倾斜部位42b成为与第1膜41的倾斜部位41b大致平行。
延伸部位42a通过阳极室11的中心，并且在水平方向(作为一个例子为Y方向)上延伸。此外，延伸部位42a由具有规定宽度(X方向的长度)的面构成。延伸部位42a与第2支撑部件44的后述的第1部位44a的下表面接合。
另外，优选第2膜42的倾斜部位42b的下表面比第1膜41的倾斜部位41b的下表面平滑。换言之，优选第2膜42的倾斜部位42b的下表面的表面粗糙度(Ra)比第1膜41的倾斜部位41b的下表面的表面粗糙度(Ra)小。根据该结构，能够使气泡Bu沿着第2膜42的倾斜部位42b的下表面有效地移动。由此，能够有效地抑制基板Wf的镀覆品质因气泡Bu而恶化。
第2支撑部件44是用于支承第2膜42的部件。具体而言，第2支撑部件44具备支承第2膜42的延伸部位42a的第1部位44a、和支承第2膜42的倾斜部位42b的外缘的第2部位44b。第1部位44a在水平方向上延伸。具体而言，第1部位44a通过阳极室11的中心，并且在水平方向上(作为一个例子为Y方向)延伸。第2部位44b由环状的部件构成，并且以随着远离第1部位44a而位于上方的方式倾斜。
如图5以及图12所示，第2密封部件46是配置为夹持在第1膜41与第2支撑部件44之间的密封部件。第3密封部件47是配置为夹持在第2支撑部件44与镀覆槽10的侧壁10b的被固定部位之间的密封部件。
在本实施方式中，第2密封部件46以及第3密封部件47的形状相同。具体而言，如图12所示，第2密封部件46以及第3密封部件47在俯视时整体具有圆环状的形状。第2密封部件46夹持在第1膜41的倾斜部位41b的外缘与第2支撑部件44的第2部位44b之间。此外，第3密封部件47夹持在第2支撑部件44的第2部位44b与镀覆槽10的侧壁10b的被固定部位之间。
根据以上说明的本实施方式，具备上述那样的第2膜42，因此如图13所示，即便在阳极室11产生了气泡Bu的情况下，也能够使该气泡Bu利用浮力沿着第2膜42的倾斜部位42b移动并向第2膜42的外缘移动。由此，能够抑制在阳极室11产生的气泡Bu整体滞留在第1膜41以及第2膜42的下表面。作为其结果，能够抑制基板Wf的镀覆品质因整体滞留在第1膜41以及第2膜42的下表面的气泡Bu而恶化。
图14是图13的A4部分的示意性的放大图。参照图13以及图14，在镀覆槽10的侧壁10b设置有收容槽50。收容槽50以沿着第2膜42的倾斜部位42b的外缘的方式形成于镀覆槽10的侧壁10b。具体而言，本实施方式所涉及的收容槽50以沿着第2膜42的倾斜部位42b的外缘的方式形成于侧壁10b的周向的整周。
该收容槽50构成为暂时收容向第2膜42的倾斜部位42b的外缘移动了的气泡Bu，并且构成为供第3区域R3的镀覆液Ps以及第2区域R2的镀覆液Ps在收容槽50中合流。
具体而言，如图14所示，本实施方式所涉及的收容槽50形成为上侧槽壁50a位于比第2膜42靠上方，与上侧槽壁50a对置的下侧槽壁50b位于比第2膜42靠下方。由此，收容槽50能够有效地收容沿着第2膜42的倾斜部位42b向该倾斜部位42b的外缘移动了的气泡Bu，并且能够容易地使第3区域R3以及第2区域R2的镀覆液Ps在收容槽50中合流。
另外，上侧槽壁50a与下侧槽壁50b的间隔(即，槽宽W1)没有特别限定，但在本实施方式中，作为一个例子，成为从2mm以上30mm以下的范围中选择出的值。
参照图13，收容槽50与后述的阳极室用排出口17由连通路51连通。具体而言，连通路51将收容槽50的上端与阳极室用排出口17的上游端连通。
阳极室用排出口17经由设置于镀覆槽10的侧壁10b的连通路51与收容槽50连通。阳极室用排出口17构成为将第3区域R3的镀覆液Ps以及第2区域R2的镀覆液Ps与收容于收容槽50的气泡Bu一起吸入，并向镀覆槽10的外部排出。
具体而言，本实施方式所涉及的阳极室用排出口17经由设置于镀覆槽10的侧壁10b的连通路51与位于收容槽50的最上方的部分连通。此外，在第2支撑部件44的第2部位44b的一部分设置有槽44d(或也可以是孔)，上述槽44d用于供沿着第2膜42的上表面流动的第2区域R2的镀覆液Ps流入连通路51。第3区域R3的镀覆液Ps和第2区域R2的镀覆液Ps沿着第2膜42流动，之后合流并流入连通路51，接着，从阳极室用排出口17排出。另外，本实施方式所涉及的阳极室用排出口17合计设置有两个。
根据本实施方式，能够使向第2膜42的倾斜部位42b的外缘移动了的气泡Bu暂时收容于收容槽50，并使该收容的气泡Bu与第3区域R3以及第2区域R2的镀覆液Ps一起从阳极室用排出口17向镀覆槽10的外部排出。由此，能够有效地抑制气泡Bu滞留在第2膜42的下表面。
此外，根据本实施方式，通过在收容槽50暂时收容气泡Bu，从而在该收容槽50中，多个小气泡Bu能够结合而变成大气泡Bu。由此，能够容易使气泡Bu从阳极室用排出口17排出。
另外，如图13所示，连通路51也可以构成为其截面积越朝向下游侧越变小。根据该结构，气泡Bu容易暂时滞留于收容槽50，因此在收容槽50中，能够使多个小气泡Bu有效地结合而成为大气泡Bu。由此，能够使气泡Bu有效地从阳极室用排出口17排出。
然而，如本实施方式那样，在膜模块40包含第1膜41和第2膜42的情况下，如何使镀覆液进入第2区域R2成为课题。以下，对这一点进行说明。
如图3所示，镀覆模块400具备将镀覆槽10内的比阳极13靠下方的第1区域R1和第1膜41与第2膜42之间的第2区域R2连通的两个管部件31。具体而言，管部件31分别具有在第1区域R1开口的第1端部31a、在第2区域R2开口的第2端部31b、及将第1端部31a与第2端部31b连结的连结部件31c。
管部件31是除第1端部31a的开口和第2端部31b的开口以外不形成有开口的筒状的部件。第1端部31a从镀覆槽10的底壁10a的上表面隔开距离地配置于第1区域R1，以便能够使存积于阳极室11的镀覆液进入管部件31内。第2端部31b从第1膜41的下表面隔开距离地配置于第2区域R2，以便能够使在管部件31内通过的镀覆液注入第2区域R2。
图15是示意性地表示本实施方式的管部件的设置方式的俯视图。在图15中，仅示出镀覆槽10的侧壁10b、管部件31以及阳极13，省略除它们以外的部件的图示。如图3以及图15所示，管部件31沿着阳极13的外周部相互隔开180°的间隔进行配置。管部件31的连结部件31c贯通阳极13以及第2膜42沿上下方向呈直线状延伸，并将第1端部31a和第2端部31b连结。
通过设置管部件31，能够向第1膜41与第2膜42之间的第2区域R2注入镀覆液，并且抑制气泡进入第2区域R2。即，为了进行镀覆处理，必须向第2区域R2注入镀覆液。在这一点上，也考虑例如在第2膜42形成孔等流路，由此使镀覆液从第3区域R3向第2区域R2进入。然而，在该方式中，存在由阳极13产生的气泡从第3区域R3经由第2膜42的流路进入第2区域R2的担忧。进入了第2区域R2的气泡存在附着并滞留于第1膜41的下表面的情况。于是，存在基板的镀覆品质因滞留于第1膜41的下表面的气泡而恶化的担忧。
相对于此，在本实施方式中，管部件31将难以存在出自阳极13的气泡的第1区域R1与第2区域R2连通。因此，随着从阳极室用供给口16供给镀覆液，第1区域R1的不包含气泡的镀覆液通过管部件31被注入第2区域R2。作为其结果，能够利用不包含气泡的镀覆液充满第2区域R2，因此，能够抑制基板的镀覆品质因出自阳极13的气泡而恶化的情况。
另外，在上述实施方式中，示出将两个管部件31相互隔开180°的间隔而设置的例子，但管部件31的数量以及配置位置是任意的。此外，在上述实施方式中，示出设置连结部件31c贯通阳极13的管部件31的例子，但不限定于此。
图16是示意性地表示变形例的管部件的配置方式的俯视图。在图16中，仅示出镀覆槽10的侧壁10b、管部件31以及阳极13，省略除此以外的部件的图示。如图16所示，管部件31的连结部件31c也可以构成为通过圆板形状的阳极13的侧壁13b与镀覆槽10的侧壁10b之间并将第1端部31a与第2端部32a连结。根据本变形例，不需要贯通阳极13而设置管部件31，因此能够容易地进行镀覆模块400的组装。
图17是示意性地表示变形例的管部件的配置方式的俯视图。在图17中，仅示出镀覆槽10的侧壁10b、管部件31以及阳极13，省略除此以外的部件的图示。如图17所示，阳极13不限定于圆板形状。具体而言，阳极13也可以具有与镀覆槽10的侧壁10b对应的形状的第1侧壁13c、和与第1侧壁13c相比从镀覆槽10的侧壁10b分离开距离的第2侧壁13d。
在该变形例中，第1侧壁13c是与镀覆槽10的圆筒形状的侧壁10b对应的圆形的侧壁，第2侧壁13d是直线状的侧壁。管部件31的连结部件31c也可以构成为通过阳极13的第2侧壁13d与镀覆槽10的侧壁10b之间并将第1端部31a与第2端部31b连结。根据本变形例，不需要贯通阳极13而设置管部件31，因此能够容易地进行镀覆模块400的组装。另外，根据本变形例，不增大镀覆槽10的侧壁10b的尺寸，而能够增大阳极13的面积，由此促进镀覆处理。
此外，管部件31只要是将第1区域R1与第2区域R2连通的管状的部件，则也能够进行除图16以及图17所示的变形例之外的变形。即，管部件31只要具有在第1区域R1开口的第1端部31a、在第2区域R2开口的第2端部31b、及将第1端部31a与第2端部31b连结的连结部件31c即可，连结部件31c例如可以在镀覆槽10的内部通过，也可以在外部通过。
以上，对本发明的几个实施方式进行了说明，但上述的发明的实施方式用于容易理解本发明，不是限定本发明。本发明当然能够不脱离其主旨地进行变更、改进，并且本发明包含其等价物。此外，能够在能够解决上述的课题的至少一部分的范围或起到效果的至少一部分的范围内，进行权利要求书以及说明书记载的各结构要素的任意组合或省略。
本申请作为一个实施方式，公开一种镀覆装置，包括：镀覆槽，其构成为收容镀覆液；阳极，其配置于镀覆槽内；基板支架，其构成为保持使被镀覆面朝向下方以便与上述阳极对置的基板；膜模块，其具有将上述镀覆槽内划分为阳极室和阴极室的第1膜、及配置于上述第1膜与上述阳极之间的第2膜；以及管部件，其将上述镀覆槽内的比上述阳极靠下方的第1区域以及上述第1膜与上述第2膜之间的第2区域连通。
另外，本申请作为一个实施方式而公开一种镀覆装置，上述管部件具有在上述第1区域开口的第1端部、在上述第2区域开口的第2端部、及贯通上述阳极并将上述第1端部与上述第2端部连结的连结部件。
另外，本申请作为一个实施方式而公开一种镀覆装置，上述管部件具有在上述第1区域开口的第1端部、在上述第2区域开口的第2端部、及在上述阳极的侧壁与上述镀覆槽的侧壁之间通过并将上述第1端部与上述第2端部连结的连结部件。
另外，本申请作为一个实施方式而公开一种镀覆装置，上述阳极具有与上述镀覆槽的侧壁对应的形状的第1侧壁、和与上述第1侧壁相比从上述镀覆槽的侧壁分离开距离的第2侧壁，上述管部件具有在上述第1区域开口的第1端部、在上述第2区域开口的第2端部、及在上述阳极的上述第2侧壁与上述镀覆槽的侧壁之间通过并将上述第1端部与上述第2端部连结的连结部件。
另外，本申请作为一个实施方式而公开一种镀覆装置，上述第1端部从上述镀覆槽的底壁隔开距离地配置于上述第1区域，上述第2端部从上述第1膜隔开距离地配置于上述第2区域。
另外，本申请作为一个实施方式而公开一种镀覆装置，上述第1膜是构成为允许镀覆液所含的离子种通过而不使镀覆液所含的镀覆添加剂通过的膜，上述第2膜是构成为允许镀覆液所含的离子种通过而不使气泡通过的膜。
另外，本申请作为一个实施方式而公开一种镀覆装置，上述镀覆槽具有用于向上述阳极室供给镀覆液的阳极室用供给口、和用于从上述阳极室向上述镀覆槽的外部排出镀覆液的阳极室用排出口。
附图标记的说明
10...镀覆槽；10a...底壁；10b...侧壁；11...阳极室；12...阴极室；13...阳极；13b...侧壁；16...阳极室用供给口；17...阳极室用排出口；20...基板支架；31...管部件；31a...第1端部；31b...第2端部；31c...连结部件；40...膜模块；41...第1膜；42...第2膜；400...镀覆模块；1000...镀覆装置；Wf...基板；R1...第1区域；R2...第2区域；Ps...镀覆液。
Claims (7)
1.一种镀覆装置，其特征在于，包括：
镀覆槽，所述镀覆槽构成为收容镀覆液；
阳极，所述阳极配置于镀覆槽内；
基板支架，所述基板支架构成为保持使被镀覆面朝向下方以便与所述阳极对置的基板；
膜模块，所述膜模块具有将所述镀覆槽内划分为阳极室和阴极室的第1膜、及配置于所述第1膜与所述阳极之间的第2膜；以及
管部件，所述管部件将所述镀覆槽内的比所述阳极靠下方的第1区域以及所述第1膜与所述第2膜之间的第2区域连通，
所述第2膜是构成为允许镀覆液所含的离子种通过而不使气泡通过的膜，
所述第2膜具备倾斜部位，所述倾斜部位以随着从所述阳极室的中央侧朝向所述阳极室的外缘侧而位于上方的方式倾斜。
2.根据权利要求1所述的镀覆装置，其特征在于，
所述管部件具有在所述第1区域开口的第1端部、在所述第2区域开口的第2端部、及贯通所述阳极并将所述第1端部与所述第2端部连结的连结部件。
3.根据权利要求1所述的镀覆装置，其特征在于，
所述管部件具有在所述第1区域开口的第1端部、在所述第2区域开口的第2端部、及在所述阳极的侧壁与所述镀覆槽的侧壁之间通过并将所述第1端部与所述第2端部连结的连结部件。
4.根据权利要求1所述的镀覆装置，其特征在于，
所述阳极具有与所述镀覆槽的侧壁对应的形状的第1侧壁、和与所述第1侧壁相比从所述镀覆槽的侧壁分离开距离的第2侧壁，
所述管部件具有在所述第1区域开口的第1端部、在所述第2区域开口的第2端部、及在所述阳极的所述第2侧壁与所述镀覆槽的侧壁之间通过并将所述第1端部与所述第2端部连结的连结部件。
5.根据权利要求2～4中任一项所述的镀覆装置，其特征在于，
所述第1端部从所述镀覆槽的底壁隔开距离地配置于所述第1区域，所述第2端部从所述第1膜隔开距离地配置于所述第2区域。
6.根据权利要求1～4中任一项所述的镀覆装置，其特征在于，
所述第1膜是构成为允许镀覆液所含的离子种通过而不使镀覆液所含的镀覆添加剂通过的膜。
7.根据权利要求1～4中任一项所述的镀覆装置，其特征在于，
所述镀覆槽具有用于向所述阳极室供给镀覆液的阳极室用供给口、和用于从所述阳极室向所述镀覆槽的外部排出镀覆液的阳极室用排出口。
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